Wie berechnet man Integer Log2 in C effizient und ohne Gleitkommafehler?

Ganzzahlige Log2-Berechnung in C

Erweitert die gegebene Frage, die nach einer Methode sucht, um eine ganzzahlige Log2-Operation in C durchzuführen, ohne auf Floating zu stoßen Bei Problemen mit der Punktnäherung suchen wir nach einer Lösung. Die C-Standardbibliotheken bieten keine ganzzahlige Implementierung von log, was die Berechnung der Indexebene in einem Binärbaum mithilfe von log(index) / log(2) erschwert.

Um dieses Problem zu beheben, wird die Inline-ASM-Funktion bereitgestellt nutzt die bsr-Anweisung auf x86- oder x86-64-Plattformen. Diese Anweisung liefert die Position des höchsten gesetzten Bits in einer vorzeichenlosen Ganzzahl, was log2() entspricht. Die Implementierung nutzt die Inline-ASM-Funktionalität.

#include <stdint.h>
static inline uint32_t log2(const uint32_t x) {
  uint32_t y;
  asm ( "\tbsr %1, %0\n"
      : "=r"(y)
      : "r" (x)
  );
  return y;
}

Durch die Nutzung dieser Methode können Sie die Indexebene im Binärbaum genau bestimmen, selbst für Kantenelemente, bei denen der Wert = 2^n ist.

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